[发明专利]一种微孔镁钙砂及其制备方法

说明书

一种微孔镁钙砂，是由以下原料配制而成：50wt％～70wt％的轻烧镁粉、25wt％～40wt％的轻烧白云石粉、5wt％～10wt％的添加剂；所述添加剂为碳酸盐微粉，所述添加剂的D50值为50～500nm。本发明的有益效果是：1)采用碳酸盐微粉原位分解法，添加的碳酸盐微粉在高温下分解产生二氧化碳，留下大量气孔，添加的微粉为纳米级微粉，分解产生气孔多为封闭气孔，且气孔孔径小，添加的碳酸盐微粉成分与主成分一致，不会带入杂质成分。2)本发明的微孔镁钙砂经检测：体积密度为2.80～3.05g/cm³，气孔率＞3.0％，闭口气孔率占总气孔率比例>60％，平均孔径0.05～0.3μm。3)本发明的镁钙砂具有体积密度低、平均孔径小、闭口气孔率高、热导率低、热震稳定性好、耐冲刷和抗熔渣侵蚀能力强的特点。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种微孔镁钙砂及其制备方法。

背景技术

镁钙系耐火材料由于具有良好的高温稳定性、抗碱性渣侵蚀性，特别是独特的净化钢水性能，使其成为现代钢铁工业特别是炉外精炼中不可缺少的重要耐火材料。镁钙系耐火材料主晶相以方镁石和方钙石两相为主，在1000℃下，方镁石晶体的导热率为6.7W·m^-1·K^-1，方钙石的晶体导热率为15W·m^-1·K^-1，导致镁钙系耐火材料的导热率较高，普通镁钙砖1000℃下导热率在4.0W·m^-1·K^-1左右，高导热率的镁钙系耐火材料在使用过程中主要存在两方面的问题：第一，会造成工业窑炉大量的热量散失；第二，使用过程中在耐火材料内部存在的温度梯度产生的热应力易导致材料的热剥落。因此，研究导热率低的工作层用耐火材料是工业窑炉节能降耗的新途径，也是提高材料热剥落性的有效途径。影响耐火材料导热系数的因素主要有材料的密度和材料的结构，同种材质的耐火材料，一般情况下密度越大,分子内部越紧密,则导热系数也越大；材料结构疏松多孔,并有较多细小的孔隙,且孔隙被气体所充满,由于气体的导热系数比固体小,所以材料的导热系数低。

镁钙砂作为生产镁钙系耐火材料的主要原料，其性能直接影响着制品的使用，降低镁钙砂的体积密度，增加镁钙砂的微孔率，可有效降低其导热率，从而降低镁钙系耐火材料的导热率，提高镁钙系耐火材料的使用性能。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种体积密度低、平均孔径小、闭口气孔率高、热导率低、热震稳定性好、耐冲刷和抗熔渣侵蚀能力强的微孔镁钙砂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种微孔镁钙砂，是由以下原料配制而成：50wt％～70wt％的轻烧镁粉、25wt％～40wt％的轻烧白云石粉、5wt％～10wt％的添加剂；所述添加剂为碳酸盐微粉，所述添加剂的D50值为50～500nm。

所述碳酸盐微粉为超细菱镁石粉、超细白云石粉、超细石灰石粉中的一种或几种。

所述轻烧镁粉主晶相为方镁石，MgO含量＞95wt％，杂质含量＜2wt％，IL＜3wt％，轻烧镁粉粒径≤0.088mm。

所述轻烧白云石粉主晶相为方镁石和方钙石，MgO含量＞42wt％，CaO含量＞55wt％，杂质含量＜1wt％，IL＜2wt％，轻烧白云石粉粒径≤0.088mm。

一种微孔镁钙砂的制备方法，包括如下步骤：

1)将轻烧白云石粉在消化池内加水进行充分消化，加水量为轻烧白云石粉的20wt％～40wt％，消化时间30～60小时；

2)将消化后的轻烧白云石粉和轻烧镁粉的混合粉送入雷蒙机进行共磨，共磨粉的粒度＜0.044μm；

3)共磨好的混合粉中加入碳酸盐微粉在球磨机中二次共磨，时间在20～40分钟；